Instalacje energetyczne na energię słoneczną. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Instalacje energetyczne na energię słoneczną. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii

Komentarze do artykułu

Wykorzystanie energii słonecznej sprowadza się dziś głównie do produkcji niskowartościowego ciepła słonecznego przy użyciu najprostszych płaskich kolektorów słonecznych. Na przykład w Stanach Zjednoczonych w 1990 r. z 3,6 mln GJ energii wyprodukowanej z promieniowania słonecznego 3,5 mln GJ to niskowartościowe ciepło wykorzystywane do zaopatrzenia w ciepłą wodę, podgrzewania wody w basenach oraz w mniejszym stopniu do ogrzewania . Izrael ma około 800 000 kolektorów słonecznych zainstalowanych zgodnie z prawem wymagającym, aby każdy dom posiadał słoneczny podgrzewacz wody, wytwarzając około 15 milionów GJ energii i zapewniając ciepłą wodę dla 70% populacji.

W nowoczesnych płaskich kolektorach słonecznych absorber najczęściej posiada selektywną warstwę powłokową o współczynniku absorpcji promieniowania słonecznego 0,94 - 0,96 i emisyjności w temperaturze absorbera 0,09 - 0,12. W nowo budowanych domach podejmuje się próby łączenia kolektorów z elementami dachu domu, co sprawia, że montaż jest łatwiejszy i tańszy. Kompletna instalacja podgrzewania wody obejmuje, oprócz kolektorów, izolowany termicznie zbiornik - akumulator, w którym zabudowana jest rezerwowa grzałka elektryczna, niezbędną armaturę oraz automatykę. Kolektor jest zwykle instalowany nieruchomo pod kątem do horyzontu w przybliżeniu równym szerokości geograficznej obszaru. Na indywidualnym domu o powierzchni około 100 m2 instaluje się zwykle 1-2 kolektory, po których każdy ma absorber o powierzchni 1-1,5 m oraz zbiornik akumulacyjny o pojemności około 2 litrów. Taka instalacja na rynku zachodnim kosztuje dziś ok. 150 USD/m500 powierzchni kolektora.

Moc cieplna takiej instalacji w znacznym stopniu zależy od nasłonecznienia, temperatury otoczenia i innych parametrów klimatycznych. W zależności od szerokości geograficznej terenu i warunków klimatycznych roczny napływ energii słonecznej na 1 m2 powierzchni jest bardzo zróżnicowany. Dla szerokości około 30° może to być 8-10 GJ/(m2 rok), natomiast dla szerokości 50-60° spada do 2-4 GJ/(m2 rok).

O sprawności kolektora słonecznego decydują jego właściwości optyczne, jakość izolacji termicznej, nasłonecznienie oraz temperatura czynnika chłodniczego i otaczającego powietrza. W większości istniejących instalacji średnioroczna sprawność kolektora kształtuje się na poziomie 40-50%. Oznacza to, że dla szerokości geograficznej około 30° 1 m2 kolektora może wytworzyć rocznie 3–5 GJ ciepła o temperaturze 60–70°C. Koszt tego ciepła przy takich wskaźnikach i żywotności instalacji 30 lat okazuje się na poziomie 3-4 USD/GJ, co czyni te instalacje atrakcyjnymi dla konsumentów. Na wyższych szerokościach geograficznych słoneczne podgrzewacze wody są bardziej preferowane niż te sezonowe.

Wraz z kolektorami do ogrzewania domów wykorzystuje się metody pasywne, oparte na optymalizacji rozwiązań architektonicznych i planistycznych. Ponadto interesujące jest opracowanie tzw. Przezroczystej izolacji ścian domów, folii selektywnych do okien itp.

Energię elektryczną dzięki wykorzystaniu energii słonecznej można uzyskać albo w elektrowniach cieplnych, w których ciepło ze spalania paliwa zastępowane jest strumieniem skoncentrowanego promieniowania słonecznego, albo w zakładach bezpośredniej konwersji energii, opartych na wykorzystaniu półprzewodnikowych fotoprzetwornic (PVC) .

Ciekawy projekt opracowany w Australii. Komitet Olimpijski postanowił uczynić Igrzyska „zielonymi”, dla których w Kompleksie Olimpijskim zbudowano w szczególności elektrownię słoneczną z cyklem konwersji termodynamicznej. Projekt opiera się na koncentratorach liniowych wykonanych z płaskich lub lekko zakrzywionych luster i skupianiu promieniowania słonecznego (stopień koncentracji 10-15) na odbiorniku wykonanym z rurek próżniowych, wewnątrz których znajduje się cienkościenna rura absorbera wyposażona w żebro odbierające ciepło i pokryty bardzo doskonałą powłoką selektywną. Z absorbera ciepło jest przekazywane rurami cieplnymi do generatora pary, gdzie wytwarzana jest para wodna. Przegrzanie pary do temperatury 330°C odbywa się poprzez spalenie określonej ilości gazu ziemnego. Ciepło z turbiny jest wykorzystywane do ogrzewania basenu olimpijskiego i innych obiektów.

Inną odmianą jest elektrownia słoneczna z koncentratorem paraboloidalnym (PC), który podąża za słońcem wzdłuż dwóch osi. Koncentrator paraboloidalny jest teoretycznie najlepszym urządzeniem skupiającym, pozwalającym na koncentrację kilku tysięcy słońc, a co za tym idzie bardzo wysokie temperatury ogrzewania. Jednak komputery PC, w przeciwieństwie do wież i SPP z PCC, ze względów konstrukcyjnych nie pozwalają na posiadanie dużych pojemności jednostek w jednym module. Dlatego zakres zastosowania SES z komputerem PC jest stosunkowo niewielki, nie przekraczający kilkudziesięciu kilowatów, w większości instalacje autonomiczne. W takim przypadku takie elektrownie powinny konkurować nie z dużymi elektrociepłowniami, ale z elektrowniami diesla małej i średniej mocy, które produkują energię elektryczną po 2-3-krotnie wyższych kosztach.

W konstrukcji modułowej komputer PC skupia się najczęściej bezpośrednio na silniku, który zamienia ciepło na energię mechaniczną, a następnie elektryczną. Do niedawna do tego celu wykorzystywano tylko silnik Stirlinga, dziś rozważa się też turbinę gazową.

W ostatnim czasie na świecie wzrosło zainteresowanie instalacjami bezpośrednio przetwarzającymi promieniowanie słoneczne na energię elektryczną za pomocą ogniw fotowoltaicznych. Koszt energii elektrycznej wytwarzanej przez instalacje fotowoltaiczne (PMT) jest dziś kilkukrotnie wyższy niż w elektrowniach słonecznych z cyklem termicznym. Niemniej jednak PMT są aktywnie wdrażane zarówno w krajach rozwiniętych, jak i rozwijających się. W tym przypadku można zaobserwować dwie przeciwstawne tendencje.

Zobacz inne artykuły Sekcja Alternatywne źródła energii.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

System multimedialny Ford Sync 3 06.06.2015

Ford ogłosił dzisiaj, że najnowszy system informacyjno-rozrywkowy Sync 3 zacznie pojawiać się w pojazdach w nadchodzących miesiącach.

Przypomnijmy, że oficjalne ogłoszenie platformy Sync 3 miało miejsce pod koniec zeszłego roku. Ten pokładowy kompleks bazuje na systemie operacyjnym QNX, podczas gdy centra multimedialne poprzedniej generacji opierały się na oprogramowaniu Microsoft. Przejście na inny system operacyjny poprawiło interfejs, czyniąc go bardziej zrozumiałym i wygodnym. Dodatkowo skrócono czas reakcji.

Sync 3 zawiera znacznie ulepszonego asystenta głosowego, który rozumie polecenia wypowiadane w normalnym, naturalnym języku i dokładniej rozpoznaje głos. Aby wezwać asystenta, na kierownicy zostanie umieszczony specjalny przycisk, który sprawi, że mniej będzie się odwracał od drogi.

W celu interakcji z użytkownikiem centrum pokładowe jest wyposażone w 8-calowy ekran dotykowy. Zauważono, że – w porównaniu z poprzednią generacją systemów multimedialnych – poprawiono sterowanie gestami i reakcję wyświetlacza na dotyk. Liczba dostępnych aplikacji sięga 40, wśród nich znajdują się zarówno usługi multimedialne, jak i programy ułatwiające życie kierowcom.

Oczywiście dostępna jest nawigacja satelitarna. Funkcja AppLink umożliwia sterowanie aplikacjami na smartfony za pomocą poleceń głosowych. Ponadto obsługuje otrzymywanie aktualizacji przez Wi-Fi.

System informacyjno-rozrywkowy Sync 3 zadebiutuje w SUV-ie Ford Escape i kompaktowym samochodzie Fiesta 2016, które trafią na rynek tego lata. W przyszłości nowy system multimedialny pojawi się w innych modelach Forda.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kontroler modułowy Fujitsu TeamPoS 7000 S Series dla handlu detalicznego

▪ Kierownica z czujnikiem przyczepności do pojazdów zrobotyzowanych

▪ Wzmacniacz mocy MAX9730 klasy G

▪ Ekologiczne miasta ochronią przed globalnym ociepleniem

▪ Paliwo wodorowe z wody morskiej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część opisów stanowisk na stronie internetowej. Wybór artykułu

▪ artykuł Nikt nam nie da wybawienia, ani Bóg, ani król, ani bohater. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Co kryje kokos? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Główne idee OSMS

▪ artykuł Montaż głośników samochodowych w drzwiach przedziału pasażerskiego. Część 1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Normy testów akceptacyjnych. Maszyny prądu stałego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn